FISIOLOGIA COMPARATIVA DA RESPIRAÇÃO

1. FISIOLOGIA COMPARATIVA DA RESPIRAÇÃO AULA I CONCEITOS GERAIS SOBRE RESPIRAÇÃO RESPIRAÇÃO NA ÁGUA

2. RESPIRAÇÃO: soma dos processos pelos quais os gases respiratórios são transferidos entre ambiente e tecidos. METABOLISMO: processos que consomem substratos para geração de energia para realização das funções do organismo.

3. CASCATA DE OXIGÊNIO

4. Respiração involve difusão OXIGÊNIO • difusão de O2 e CO2 através das membranas celulares Respiração PROCESSO PASSIVO: DEPENDE DA EXISTÊNCIA DE UM Δ DE CONCENTRAÇÃO

5. Gradiente de concentração Espessura do local para a difusão Área do local para a difusão Constante de difusão Taxa de difusão (quantidade de gás por unidade de tempo) O que determina a taxa de difusão? LEI DE FICK

6. Como a taxa de difusão pode ser otimizada? R aumenta se: • Aumentar área (A) da superfície respiratória • Aumentar o gradiente de pressão (ΔP) através da superfície respiratória • Diminuir a espessura (d) da superfície respiratória

7. Superfícies respiratórias • Difusão através do epitélio • Circulação de água ou ar através do corpo sem sistema circulatório interno • Difusão através do epitélio + sistema circulatório interno • Circulação de água ou ar através do corpo + sistema circulatório interno

8. BRANQUIAS SUPERFÍCIE RESPIRATÓRIA delgada úmida PULMÕES vascularizada TRAQUÉIA TIPOS DE ÓRGÃOS RESPIRATÓRIOSDOSANIMAIS

9. COMPOSIÇÃO DO AR ATMOSFÉRICO SECO A composição do ar é mantida em equilíbrio pelo uso do oxigênio nos processos de oxidação e a assimilação do CO2 pelas plantas, que por sua vez liberam O2.

10. A pressão de vapor de água em uma superfície de água livre é alterada com a temperatura! VAPOR DE ÁGUA NO AR O ar dos pulmões dos vertebrados que respiram ar atmosférico está sempre saturado com vapor de água (umidade relativa de 100%) Este é o motivo pelo qual a água ferve a 1000C se a pressão atmosférica for de 760 mmHg A 370C o vapor de água perfaz 6,2% do volume de ar no pulmão dos EUTÉRIA

11. 3000 m humanos: redução no desempenho físico 6000 m a maioria dos humanos mal consegue sobreviver.

12. Efeito da altitude sobre a PpO2 Ao nível do mar - Pressão atmosférica = 760 mmHg 6000 m de altitude - Pressão atmosférica = 380 mmHg Patm = 760 mmHg PpO2 = 760 x 0,2094 159 mmHg Patm = 380 mmHg PpO2 = 380 x 0,2094 79,57 mmHg

14. SOLUBILIDADE DOS GASES NA ÁGUA DEPENDE natureza do gás (solubilidade característica) pressão do gás na fase gasosa temperatura presença de solutos Solubilidade dos gases na água a 150C quando o gás está a 1 atm de pressão CO2 é 30 X + solúvel que o O2 CO2 é 60 X + solúvel que o N2

15. A quantidade de gás dissolvido em um dado volume de água depende da pressão do gás na fase gasosa. Vg = α X Ppg/760 X vH2O Lei de Henry A solubilidade do gás diminui com elevação da temperatura

16. CO2 (100 mmHg) O2 (100 mmHg) 134 ml CO2 litro-1 4,5 ml O2 litro-1 inversamente proporcional à raiz quadrada de seu peso molecular Velocidade de difusão de um gás PM CO2 = 44 PM O2 = 32 difusão do CO2 ≈ 0,86 difusão do O2 Quantidade de CO2 difundida em relação ao O2 29,8 x 0,86 = 25,6

17. ÁGUA X AR • AR TEM 30 × + [O2] DO QUE A ÁGUA • [O2] com o  temp., salinity • AR É MAIS LEVE, MUITO FLUIDO, ÁGUA É DENSA E VISCOSA • para movimentar a água gasta-se + energia • ENTRETANTO, DURANTE A RESPIRAÇÃO AÉREA OS ANIMAIS PERDEM ÁGUA

18. COMPARAÇÃO ENTRE O AR E A ÁGUA COMO MEIOS RESPIRATÓRIOS

19. RESPIRAÇÃO NA ÁGUA Estratégias respiratórias • Difusão através do epitélio • Circulação de água através do corpo, sem sistema circulatório interno • Difusão através do epitélio + sistema circulatório interno • Circulação de água através do corpo + sistema circulatório interno

20. Apenas a difusão através do epitélio • Suficiente apenas para pequenos animais ou animais com demanda energética muito baixa • Ocorre apenas em animais aquáticos FILO CNIDARIA Sistema respiratório ausente trocas gasosas apenas por difusão

21. Circulação de água através do corpo, sem sistema circulatório interno PORIFERA Respiração por simples difusão entre células e a água circundante

22. Difusão através do epitélio + sistema circulatório interno - ventilação POLIQUETOS

23. CIRCULAÇÃO DE ÁGUA ATRAVÉS DO CORPO + SISTEMA CIRCULATÓRIO INTERNO BIVALVES

24. CIRCULAÇÃO DE ÁGUA ATRAVÉS DO CORPO + SISTEMA CIRCULATÓRIO INTERNO CEFALÓPODES

25. Circulação de água através do corpo + sistema circulatório interno

26. Circulação de água através do corpo + sistema circulatório interno